（浙江專用）2019版高考物理大二輪復(fù)習(xí)優(yōu)選習(xí)題 22題專練小卷.doc

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22題專練小卷 1.(加試題) 如圖所示,兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF傾斜放置,間距為L(zhǎng),與水平方向夾角為θ。導(dǎo)軌的底端接有阻值為R的電阻,導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)?，F(xiàn)有一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小為B,金屬桿ab長(zhǎng)也為L(zhǎng),質(zhì)量為m,電阻為r,置于導(dǎo)軌底端。給金屬桿ab一平行導(dǎo)軌向上的初速度v0,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后返回底端時(shí)已經(jīng)勻速。金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求: (1)金屬桿ab剛向上運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)電阻R的電流方向; (2)金屬桿ab返回時(shí)速度大小及金屬桿ab從底端出發(fā)到返回底端電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱; (3)金屬桿ab從底端出發(fā)到返回底端所需要的時(shí)間。 2.如圖甲所示,間距L=0.4 m的金屬軌道豎直放置,上端接定值電阻R1=1 Ω,下端接定值電阻R2=4 Ω。其間分布著兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域:區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=3 T;區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁場(chǎng)方向豎直向下,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=2 T。金屬棒MN的質(zhì)量m=0.12 kg、在軌道間的電阻r=4 Ω,金屬棒與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8?，F(xiàn)從區(qū)域Ⅰ的上方某一高度處?kù)o止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒MN剛離開(kāi)區(qū)域Ⅰ后B1便開(kāi)始均勻變化。整個(gè)過(guò)程中金屬棒的速度隨下落位移的變化情況如圖乙所示,“v2-x”圖象中除ab段外均為直線,Oa段與cd段平行。金屬棒在下降過(guò)程中始終保持水平且與軌道間接觸良好,軌道電阻及空氣阻力忽略不計(jì),兩磁場(chǎng)間互不影響。求: (1)金屬棒在圖象上a、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度大小; (2)金屬棒經(jīng)過(guò)區(qū)域Ⅰ的時(shí)間; (3)B1隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系式(從金屬棒離開(kāi)區(qū)域Ⅰ后計(jì)時(shí)); (4)從金屬棒開(kāi)始下落到剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ的過(guò)程中回路內(nèi)的焦耳熱。  22題專練小卷 1.答案 (1)電流方向由a指向b (2)mR2(R+r)v02-m2g2sin2θ(R+r)2B4L4 (3)B2L2v0+mgsinθ(R+r)B2L2gsinθ 解析 (1)由右手定則可知:感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒩指向b (2)設(shè)返回底端勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v,則兩導(dǎo)軌間桿電動(dòng)勢(shì)為:E=BLv 回路的總電阻R總=R+r 所以I=ER總=BLvR+r 又mgsin θ=BIL 所以v=(R+r)mgsinθB2L2 桿從出發(fā)到返回過(guò)程中由能量守恒有: Q總=12mv02-12mv2 且QR=RR總Q總 可得:QR=mR2(R+r)v02-m2g2sin2θ(R+r)2B4L4 (3)設(shè)上升過(guò)程時(shí)間為t1,下降過(guò)程時(shí)間為t2,上升的距離為s。 上升過(guò)程:-mgsin θt1-B2L02sR總=0-mv0 同理可得下降過(guò)程mgsin θt2-B2L02sR總=mv-0 所以t總=t1+t2=B2L2v0+mgsinθ(R+r)B2L2gsinθ 2.答案 (1)2 m/s　4 m/s　(2)0.825 s (3)B1=311.25 t(T)　(4)4.22 解析 (1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得va2=2gx1得va=2 m/s 在c點(diǎn):mg=B1LI,I=B1LvcR總,R總=r+R1R2R1+R2=4.8 Ω 聯(lián)立得vc=4 m/s (2)根據(jù)動(dòng)量定理可得mgt-B1LIt=mvc-mva 其中q=It=B1Lx2R總,x2=2.5 m 代入得t=0.825 s或t=3340 s (3)由mg=μB2I棒L得I總=2I棒=154 A,R總=R1+rR2r+R2=3 Ω Lh2=ΔB1Δt=I總R總,代入得ΔB1Δt=454T/s 所以B1=311.25 t(T) (4)根據(jù)能量守恒定律可得Q1=mg(x1+x2)-12mvc2,代入得Q1=2.28 J x3=vct+12gt2,x3=0.45 m,得t=0.1 s 所以Q2=I總2R總t≈4.22 J